偶看新闻梦100阿尔马利有用吗:电流谐波的常识
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/05/06 02:19:58
电流谐波的常识
那什么是谐波呢？我们知道接在电网的负载可以分为线性负载和非线性负载，如下图1:
图1
虚线代表电压波形，我们的市电波形正常为幅值220V，频率50HZ的正弦交流电，当负载电流的波形也是50HZ的正弦波形时，我们称此类负载为线性负载，当电流波形相位与电压一致时，我们称为阻性负载，如图1的黄色线，如常见的白帜灯、电路、电热水器。当电流相位超前于电压时，我们称此类负载为容性负载，如图1中的黑色线，纯容性负载比较少，如一般配电室常用的无功补偿柜就是纯容性负载。当负载电流相位滞后于电压波形时，此类负载称为感性负载，如图1的蓝色线，常见感性负载如电动机、变压器、电感式镇流器日光灯。
以上线性负载的特点是不管其电流相位超前或滞后于电压波形，其电流波形一直为正弦波，没有失真，这是线性负载的关键。
非线性负载是指其电流波形呈现为非50HZ正弦波，或者理解为相对50HZ正弦波有较大失真，比如目前常见的负载：电脑、彩电、电磁炉，工业上的工频UPS、变频器、电镀等，其负载电流波形都不是509HZ正弦波，如图2就是最为常见的单相电源中的电脑、彩电等的电流波形：
图2
可以看出其电流波形相对电压的正弦波形相差很大，图3是一般三相电源常见的变频器输入电流波形：
图3
图3也可以看出，其电流波形相对电压波形失真很大。这种非正弦波形的负载，我们就称之为非线性负载，其电流波形因为不是50HZ正弦波，在电工学上可以分解为很多不同频率的正弦波组成，如3次谐波就是150HZ，5次谐波就是250HZ等，那么这些谐波有什么危害呢？
在日常生活中，有时一开大功率的电磁炉，彩电屏幕上就会出现很多干扰条纹，这就是谐波的在做怪，因为电磁炉是非线性负载。我们电网中的设备都是按照50HZ来设计的，如电动机、变压器等，一般谐波过大，则其线圈中要流过150HZ、250HZ等频率高出50HZ很多的电流，必然导致电动机、变压器要异常发热。
电网中其他设备按照50HZ供电设计，一旦同一电网中存在有谐波很大的负载，就会对其他的用电设备造成很大的干扰，因为他们的滤波一般都是按照50HZ来设计，谐波中的高频成分往往使得其他设备不能正常工作。
谐波较大时，必然造成其功率因素也不高，这是电网在传输一般的有功功率时也要额外传输无功功率，造成传输线路容量浪费，传输变压设备容量下降等。
正因为谐波有存在很多危害，目前各国都在重视这点，并陆续出台相关法规，对进入电网的设备，严格规定其输入功率因素和电流谐波份量。
在UPS行业，我们称高输入功率因数和低输入电流谐波的机型为绿色电源，如我司的KR系列，输入功率因素可以达到0.99，输入电流谐波可以达到5％以下，是真正的绿色电源，对于大功率的工频UPS，通过采用非常成熟的12脉冲整流技术后，也可以将输入电流谐波降低到10％以内，在保证高可靠性的同时，也使之称为绿色电源。
最后我们总结一下：无功可以理解为负载电流波形与电压波形的相位差，相位差越大，说明无功越大。谐波可以理解为负载电流波形与50HZ电压波形的失真度，失真度越大，说明谐波越大。
针对无功和谐波的治理，目前的技术越来越成熟，手段方法也较多，今后有机会我们陆续以通俗的方式来介绍。----谐波的产生及危害
电力谐波对电力网（用户）危害是十分严重的，它是一种电力污染，一种人们看不见、嗅不到、摸不着的污染，所以往往不被人们注意。对于电力系统，谐波是个很要命的问题。
谐波的定义
当电网中的电压或电流的波形非理想的正弦波时，即说明其中含有频率高于50HZ的电压或电流成分，我们将高于50HZ的电压或电流成分称之为谐波。
谐波产生的原因
由于逆变负荷而产生谐波，例如中频炉、变频炉，这一类负荷不仅产生整数次谐波，还产生频率为逆变频率2倍分数谐波。当电网中的谐波电流较大，以至于电压波形电产生畸变时，电网被污染，用户的用电设备受影响，不能正常工作，甚至烧毁。
谐波与无功电流不同，无功电流只影响电网的电压，并增加供电系统的铜损，通常不会影响用户，也不会影响计量精度。而谐波的影响可以用‘无孔不入’来形容。在电网被污染的情况下，所有电网中的设备与负荷均会受到影响。谐波与无功还有一点不同，无功电流在没有补偿的情况下会一直传送到发电机，而谐波电流通常全部被电网中的设备与负荷吸收掉。
根据谐波产生的大小来加装一定的补偿装置。